Is natuurlijk goed genoeg?

IS NATUURLIJK GOED GENOEG?

Door prof.dr. JE. de Groot

M

Afscheids rede door prof. dr. JE. de Groot, uitgesproken op

22 april 2004

IS NATUURLIJK GOED GENOEG?

Mijnheer de Rector Magnificus, dames en heren "Is natuurlijk goed genoeg", zo'n titel klinkt alsof je twij-felt aan de kwaliteit van de schepping. Wel dames en he-ren U kunt gerust zijn, dat is niet het geval. De natuur zit fantastisch in elkaar en bijna elke dag zie je wel iets verba-zingwekkends. Er zijn veel mensen die daarom de natuur kritiekloos verheerlijken. Alleen al omdat iets natuurlijk is, is het goed. De commercie exploiteert dit geloof enthousi-ast en vaak met weinig scrupules. "Natuurlijk is goed", is echter een stelling waarmee men voorzichtig moet omgaan en daar wil ik straks als eerste onderwerp wat dieper op ingaan.

De stelling "natuurlijk is goed" zou ons kunnen verleiden tot de uitspraak "boven natuurlijk is dan misschien wel beter" en daar zit wat in. Als je ergens in gelooft dan helpt dat vaak het ongemak waar je mee zit, op te lossen of draaglijk te maken.

De natuur kan echter zo hier en daar ook verbeterd wor-den. Tegenwoordig is dat met vrijwel elke organisatie het geval en ook de natuur ontsnapt niet aan deze benadering. Voor een organisch chemicus is de natuur een onuitputte-lijke bron van voorbeelden, inspiratie en uitdagingen. De overheersende gedachte die bij mij opkomt bij de woor-den "natuur" en "natuurlijk" is er een van bewondering en verwondering. Het werkt allemaal fantastisch en je vraagt je steeds af hoe de natuur de dingen voorelkaar krijgt. Tenslotte is de natuur ook een grote en zeer gevarieerde bron voor uitgangsstoffen voor vele chemische processen in de industrie en in het laboratorium.

Deze onderwerpen zullen aan de orde komen in de vorm van een discussie over de eigenschappen en mogelijkheden van natuurstorren.

Is "natuurlijk" goed? Is "boven natuurlijk" beter? Is "natuurlijk" goed genoeg? Oe natuur als inspiratiebron

De natuur als bron van uitgangsstoffen

Voorafgaand aan deze onderwerpen wil ik graag wat ken-nis en informatie aandragen waarmee ik de gepresenteerde beweringen denk te kunnen onderbouwen. Ik doe dat vanuit het gezichtspunt van een organisch chemicus, er mij van bewust zijnde dat vele andere gezichtspunten mo-gelijk zijn.

Eerst iets over mijn opleiding tot organisch chemicus en over de uitgangspunten voor dit college. Mijn opvoeding in de Organische Chemie heb ik genoten in Groningen van 1957 tot 1967 onder leiding van professor Wijnberg, waarbij ik gepromoveerd ben op een onderwerp in de or-ganische synthese. Het was een heel prettige tijd in Groningen. Prof Wijnberg was jong, pas teruggekomen uit de Verenigde Staten en hij bracht nieuwe ideeën, werk-wijzen en een andere mentaliteit in het laboratorium. Als je zelf met goede ideen kwam dan gaf hij je de kans die uit te werken, ik heb daar veel van geleerd en van geprofi-teerd. Na mijn promotie ben ik nog twee jaar in Groningen gebleven als post doe. bij prof Van Tamelen, die mij heeft geïntroduceerd in de chemie van natuurpro-ducten. In 1969 ben ik in dienst getreden van DSM en die periode, waarin ik de research in een bedrijf van binnen uit kon meemaken, was zeer leerzaam. Na een

korte periode op het organisch laboratorium van de

Technische Universiteit van Eindhoven werd ik in 1972

benoemd tot lector en later tot hoogleraar in de

Organische chemie aan de toenmalige Landbouw

Hogeschool Wageningen. Ik was heel gelukkig met die

be-noeming en heb mij vanaf het begin thuis gevoeld in

Wageningen. Op het laboratorium voor organische

che-mie heerste een prettige sfeer en de uitdaging iets te

ma-ken van de combinatie organische chemie en landbouw

sprak mij aan en bood mogelijkheden, zowel in het

onder-zoek als in het onderwijs.

Het onderzoek is begonnen met synthese van

natuurstof-fen die mogelijk een rol zouden kunnen spelen in

milieu-vriendelijk gewasbescherming, later is daar de chemie

uit-gaande van gemakkelijk toegankelijke natuurstoffen bij

gekomen. In samenwerking met dr. Ben Jansen en dr.

Hans Wijnberg heeft dit tot mooie resultaten geleid. Twee

andere onderzoeksgroepen, de fytochemie (isolatie en

identificatie van nuttige stoffen uit planten) onder leiding

van dr Teris van Beek en de enzymchemie onder leiding

van dr. Maurice Franssen zijn daar in de loop derjaren aan

toegevoegd.

Het onderwijs in de basisdicipline Organische Chemie in

Wageningen moet een goed evenwicht zijn tussen de eisen

van het vak en de noden van de omgeving. Als chemicus

zou je een grondige en brede basiskennis in de organische

chemie aan de studenten willen meegeven, iets waar ze

la-ter op voort kunnen bouwen wanneer ze dat nodig

vin-den. Als Wageninger moet je je ook afvragen wat

studen-ten eigenlijk nodig hebben aan organische chemie om de

biologisch belangrijke chemisch processen te begrijpen,

waar ze mee te maken krijgen in andere diciplines zoals

biochemie, bioprocestechnologie, levens-middelenchemie,

voeding, biologie en plant- en dierwetenschappen. Voor Wageningen is daarom een eigen selectie van onderwerpen noodzakelijk.

Vooral het onderwijs in de propaedeuse was een uitdaging in de begintijd, waarin massale hoorcolleges gangbaar wa-ren. Als docent werd ik direct voor een zaal geplaatst met 400 tot later 600 studenten, met een microfoon om de nek, een krijtje en twee enorme schoolborden. Deze bor-den werbor-den in 45 minuten volgeschreven met structuurfor-mules in grootformaat. In de pauze kwamen twee dames van de huishoudelijke dienst ze weer schoonwassen, waar-na in het tweede uur hetzelfde proces nogmaals plaatsvond. Dit college heb ik eerst samen met prof. Henk van der Plas gegeven, daarna met Dr. Dick de Bie, daarna een lange pe-riode samen met prof. Johan Engbersen, en tenslotte sa-men met prof. Ernst Sudhölter. Ongeveer 8 jaar geleden werd een massaal hoorcollege niet meer aanvaardbaar ge-vonden als onderwijsvorm en werd het hoorcollege omge-bouwd tot een werkcollege voor kleine groepen.

In de periode waarin dit onderwijs werd verzorgd samen met Johan Engbersen hebben we onze ideeën daarover uit-gewerkt in een Nederlandstalig studieboek "Inleiding in de Bio-organische Chemie" Dit boek bleek niet alleen binnen, maar ook buiten Wageningen in een grote be-hoefte te voorzien, vooral voor biologisch georiënteerde opleidingen. Het wordt nog steeds uitvoerig gebruikt in Nederland en België. Sinds 1985 zijn er zo ongeveer 40000 exemplaren van verkocht en er is net weer een nieu-we druk van de persen gerold. Onlangs heb ik van de uit-gever gehoord dat het als standaard leerboek voor de lera-renopleiding in Nederland is gekozen. Een tip voor WU: je kunt dus ook geld verdienen met het ontwikkelen en op de markt brengen van goed en nieuw onderwijsmateriaal. Als

dit van goede kwaliteit is dan is het tevens uitstekend pro-paganda materiaal voor een studie in Wageningen. In het tweede jaar was er het college "Natuurproducten", een college waarin belangrijke metabole reacties centraal stonden en waarin de biosynthese, gezien vanuit een orga-nisch chemisch standpunt, de leidraad vormde. Ditzelfde college is ook het uitgangspunt waarmee ik het eerste aan-dachtspunt van vandaag wil onderbouwen.

Het leven op aarde is gebaseerd op organismen die organi-sche stoffen kunnen maken uit eenvoudige anorganiorgani-sche bouwstenen. Planten en sommige bacteriën zijn in staat de organische stoffen die ze nodig hebben voor hun groei en ontwikkeling, te synthetiseren uit CC>2> H20 , NO3", S042", P O ^ " en sporen van andere elementen. Deze anorganische bouwstenen worden omgezet in suikers, nu-cleinezuren, eiwitten en vetten. Deze stoffen worden

pri-maire metabolieten genoemd en zijn essentieel voor alle

levende organismen op aarde (figuur 1). Organismen die niet in staat zijn uitsluitend te leven op anorganische grondstoffen, voorzien in hun behoefte aan organische stoffen door zich te voeden met planten of met andere dieren.

Vooral planten, microorganismen en schimmels voorzien niet alleen in hun behoefte aan primaire metabolieten maar daarnaast worden grote hoeveelheden andere stoffen gesynthetiseerd, die vaak niet een direct aanwijsbare rol hebben in het onderhouden van het leven van het betref-fende organisme. Deze stoffen worden aangeduid met de naam secundaire metabolieten, het zijn stoffen die we ook kennen onder de aanduidingen natuurstoffen, natuurpro-ducten, plantenstoffen, of inhoudsstoffen. Deze natuur-stoffen hebben zeer verschillende chemische structuren en

ze worden onderverdeeld naar de wijze waarop ze in de natuur gevormd worden. Bekende klassen natuurstorren zijn: terpenoïden, Steroiden, polyketiden, shikimaten, fe-nylpropanen, alkaloïden en flavonoïden. Het zijn vooral deze "natuurstoffen" waaraan ik in dit college aandacht wil besteden en die ook in ons onderzoek op het laboratorium voor organische chemie een hoofdrol hebben gespeeld.

Is "natuurlijk" goed?

Ik zou mijn antwoord op deze vraag graag willen beperken tot een antwoord op de vraag "is natuurlijk goed voor de mens" en alvorens mijn antwoord te geven wil ik graag wat dieper ingaan op de vorming en functie van

natuurstof-fen in de natuur.

C02 t H20

Shikimaten Polyketiden Alkaloïden Terpenoïden

Fenylpropanen \ Steroiden nylpropanen l

^*" Flavonoiden-*^

Secundaire metabo lieten

Natuurstoffen

Natuurstoffen worden gebiosynthetiseerd uit eenvoudige

grondstoffen die in de cel aanwezig zijn zoals

enkelvoudi-ge suikers, pyrodruivezuur, azijnzuur en aminozuren. De

reacties die deze grondstoffen ondergaan worden

gekataly-seerd door enzymen die waarschijnlijk toevallig zijn

ont-staan. Enzymen zijn eiwitten die de reacties van stoffen

kunnen versnellen, ze kunnen echter de eigen

reactiepa-tronen van stoffen niet veranderen. Elke stof heeft zo'n

ei-gen karakteristiek reactiepatroon en dat patroon bepaalt

zijn chemische gedrag en daarmee de chemische structuur

van de nieuwe natuurstof die gevormd wordt, ook in

en-zymatisch gekatalyseerde bio-reacties. Sommige enzymen

zijn zeer specifiek en katalyseren maar één reactie, maar er

zijn ook vele enzymen die niet specifiek zijn en in staat

zijn meerdere stoffen om te zetten. Er wordt verondersteld

dat de veelheid aan natuurstoffen die in de natuur

gevon-den wordt, onder andere een gevolg is van de geringe

spe-cificiteit van de betrokken enzymen. Het kan

waarschijn-lijk niet vermeden worden dat af en toe bepaalde

enzyma-tische of spontane reacties optreden, ook reacties die in

eerste instantie niet gewenst zijn en waarbij stoffen

ge-vormd worden die geen specifieke functie hebben.

Er is nog veel onduidelijk over de functie van

natuurstof-fen in de natuur, maar enkele algemeen geformuleerde en

elkaar gedeeltelijk overlappende meningen hierover, wil ik

U niet onthouden.

- De productie van natuurstoffen heeft in het algemeen

meer te doen met datgene wat buiten het organisme

ge-beurt dan met dat wat daarbinnen plaatsvindt.

- Natuurstoffen hebben meestal een gunstige werking

voor het organisme dat ze produceert, vaak werken ze

als vergift tegen mededingers, predatoren of parasieten.

- Een natuurstof kan de evolutionaire fitness van het

organisme verbeteren door een fysiologische respons te veroorzaken in een ander organisme. Deze respons kan nadelig zijn voor een mededinger, of voordelig voor een organisme dat een gunstige invloed heeft op het bestaan van de producent.

Natuurstoffen worden het meest geproduceerd door plan-ten, micro-organismen, schimmels en door vastzittende or-ganismen zoals sponzen. Dit zijn oror-ganismen die zich met behulp van deze natuurstoffen, dus met chemische wapens, moeten verdedigen omdat weglopen of vechten voor hen geen optie is. De duiding van natuurstoffen als secundaire metabolieten en dus minder belangrijk voor een orga-nisme, is misleidend. De genen die coderen voor de bio-synthese van veel natuurstoffen zouden niet geëvolueerd en duizenden jaren geconserveerd zijn als het producerende organisme daar geen selectie voordeel aan zou ontlenen. Natuurstoffen bezorgen de producent een voordeel in che-mische oorlogsvoering en de moleculair kleinere natuur-stoffen zijn daarvoor geschikt omdat ze gemakkelijk in cel-len kunnen doordringen en daar vitale onderdecel-len van de predator kunnen aanvallen.

Uit het voorafgaande moet duidelijk worden dat natuur-stoffen in een plant of een ander organisme vaak door toe-val gevormd worden en door het organisme behouden worden als het er zelf voordeel van heeft. In zo'n geval dient de natuurstof vaak ter verdediging van dat orga-nisme. Een natuurstof zit niet in de eerste plaats in een plant om een andere gebruiker er beter van te laten worden. De natuur is niet altruïstisch.

Een natuurstof is een chemische stof en er zijn nu onge-veer 200000 bekend. Er wordt echter verondersteld dat er ongeveer 1-2 millioen in de natuur voorkomen.

Natuurstoffen zijn gewone chemische stoffen en het is

niet verstandig er à priori van uit te gaan dat ze een gun-stige fysiologische activiteit voor de mens zullen hebben. Net als bij chemische stoften die in het laboratorium ge-maakt zijn, moet dit eerst proefondervindelijk bewezen worden. Dit wordt ook uitvoerig onderzocht en net als bij gewone chemische stoffen, blijkt af en toe dat een natuur-stof een fysiologische activiteit vertoont. Natuurnatuur-stoffen scoren in deze testen over het algemeen beter dan gewone chemische stoffen, een plant moet zich immers met be-hulp van fysiologische effecten verdedigen, maar zoals reeds opgemerkt, deze effecten zijn lang niet altijd gunstig voor het consumerende organisme.

Gewone in het laboratorium gemaakte geneesmiddelen zijn zeer uitvoerig getest en er moet worden aangetoond dat ze niet gevaarlijk zijn en wel effectief zi)n. Voor natuur-stoffen (lees allerlei plantenextracten), is dit niet een ver-eiste, wanneer tenminste een geneeskrachtige werking niet expliciet geclaimd wordt. In regels voor natuurgeneesmid-delen wordt een belangrijke plaats gegeven aan traditie. Als er door het gebruik van een natuurgeneesmiddel in het verleden geen doden zijn gevallen, dan wordt het als ongevaarlijk beschouwd. Er hoeft niet aangetoond te wor-den of het ook werkt.

Een ander probleem bij natuurgeneesmiddelen is de kwa-liteitszorg. Een plant maakt wel elk jaar zo ongeveer de-zelfde natuurstoffen, maar het gehalte van een eventueel werkzame stof kan aanzienlijk variëren, afhankelijk van het weer, de grondsoort, de wijze van opslaan en de verdere verwerking. Dit geldt niet alleen voor de eventueel werk-zame stof maar voor alle stoffen, ook de mogelijk schade-lijke, die door de plant gemaakt worden. De samenstelling van de betreffende plantenextracten kan daardoor van jaar tot jaar en afhankelijk van de leverancier, aanzienlijk

ren. Een bepalingsmethode voor het gehalte aan de

ver-onderstelde werkzame stof kan vaak, zij het na onderzoek,

wel uitgewerkt worden, maar het controleren en

garande-ren van de samenstelling van een compleet plantenextract

is ondoenlijk.

Het is ook aangetoond dat het gehalte van bepaalde

na-tuurstoffen in een plant aanzienlijk kan variëren

geduren-de een etmaal, 's Nachts in het donker worgeduren-den angeduren-dere

stoffen door de plant aangemaakt dan overdag in het

zon-licht. Voorschriften van tovernaars in strips of van

medi-cijnmannen, dat bepaalde planten alleen geplukt mogen

worden in het holst van de nacht omdat ze anders niet

werken, kunnen een kern van waarheid bevatten. Er mag

echter verondersteld worden dat dit soort voorschriften

niet gebaseerd is op grondig wetenschappelijk onderzoek

van de betreffende personen en we komen met deze

won-derdokters in een gebied waarin "geloven in de werking

van een drankje of een poeder" of in de boven natuurlijke

krachten van de personen die ze toedienen, een belangrijk

element is. Daarmee komen we ook dichter bij mijn

twee-de punt, is "boven natuurlijk" beter? Alvorens daarop in te

gaan, zou ik het eerste punt willen afsluiten met mijn

con-clusie: "Natuurlijk is niet altijd goed voor U" denk eerder

"Wees voorzichtig, het komt uit de natuur". Platitudes

als: "Baat het niet het schaadt ook niet" kunnen met

be-trekking tot natuurgeneesmiddelen gevaarlijk zijn, ook

mogelijke interacties met reguliere geneesmiddelen zijn

lang niet altijd bekend. Pas een beetje op met alles wat als

"natuurlijk en dus goed" aangeprezen wordt en slik niet

letterlijk en figuurlijk alles.

Is "boven natuurlijk'' beter?

Voor dit college zou ik de aanduiding bovennatuurlijk

graag willen toespitsen op het geloof'm de geneeskracht en

het goede van natuurproducten en in de personen

waardoor ze aanbevolen worden. Ik denk dan vooral aan

medische praktijken, buiten de hoofdstroom van de

offi-ciële geneeskunde, zoals die worden uitgeoefend door

diverse soorten helers, kruidendokters, aroma therapeuten,

natuurgenezers, homeopaten magnetiseurs, iriscopisten,

shamanen, en Jomanda. Zij bieden een goedgelovig

pu-bliek van aanzienlijke omvang, een grote verscheidenheid

aan alternatieve geneeswijzen. De wetenschappelijke

onderbouwing van deze praktijken is meestal afwezig en

veel genezers wijzen een wetenschappelijke benaderingen

af op grond van argumenten die meestal net zo

ongrijp-baar zijn als hun werkwijze. Alternatieve genezers besteden

vaak veel aandacht aan de patient en zelfgenezing en

pla-cebo effecten spelen een belangrijke rol in de benadering.

Een placebo effect kan gedefinieerd worden als een gunstige

respons op een (natuur)stof of een procedure, die niet

toege-schreven kan worden aan een farmacologisch effect of aan een

directe fysieke handeling.

Alternatieve genezers geven de patient het gevoel dat er

iets gedaan wordt aan zijn pijn, ongemakkelijke gevoelens

of omstandigheden. Een gewillig oor of de verzekering dat

er niets ernstigs aan de hand is, kan heel goed een

thera-peutisch effect hebben. Vertrouwen in de behandeling,

zo-wel bij de behandelaar als bij de patient, maakt de kans op

succes groter en de kracht van suggestie kan ook bij

onge-lovigen een gunstige respons oproepen.

Als ik weer terugkom bij het geloof'va. de geneeskracht en

het goede van natuurproducten, dan zou ik dit punt

wil-len afsluiten met een vergelijking tussen, natuurgenezers

en kruidendokters die allerlei extracten van planten (lees

mengsels van natuurproducten) gebruiken om de klachten van hun patiënten te verlichten en homeopaten, die dat-zelfde proberen te bereiken door het gebruik van extreem verdunde oplossingen van natuurproducten.

Bovengenoemde elementen van overtuiging, aandacht en placebo effecten spelen in beide benaderingen van de pa-tient een belangrijke rol, en je moet in de heilzame effec-ten van de betreffende drankjes geloven. Als je dat doet, ga er dan vooral mee door, want dan zou het inderdaad wel eens kunnen helpen.

Ik denk echter wel dat het dan beter is te geloven in een drankje waar niets in zit maar waarvan je gelooft dat het wel werkt (homeopathie) dan te geloven in een drankje waar van alles in zit maar waarvan je niet weet hoe het werkt (natuurproducten). Ik kom dan ook, gebaseerd op bovenstaande redenering en met enige tegenzin tot de conclusie, dat "bovennatuurlijk" inderdaad wel eens beter zou kunnen zijn dan "natuurlijk". Ik denk echter ook dat je beter één glas wodka kunt nemen.

Voordat U zich nu begint af te vragen:"Is er dan helemaal niets goed aan natuurproducten", wil ik U gerust stellen: "Ja, natuurlijk wel". Toch wil ik deze geruststelling een beetje nuanceren en zo komen tot het derde onderwerp.

Is "natuurlijk" goed genoeg?

U moet ook deze vraag eigenlijk omzetten in een andere, namelijk:"Kan er aan de natuur nog iets verbeterd wor-den". Met betrekking tot de rol van natuurstoffen als ge-neesmiddel, waar we het eigenlijk steeds over hebben, moet het antwoord op deze vraag zondermeer positief zijn. Natuurstoffen zijn een grote bron van inspiratie voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen, maar er kan vaak nog wel iets aan verbeterd worden.

In de natuur worden vele natuurstoffen in grote verschei-14

denheid gebiosynthetiseerd. De chemische structuren van deze natuurstoffen lopen ver uiteen en zijn een bron van vernieuwing, je zou het zelf nooit zo bedacht hebben. Veel natuurstoffen worden getest op hun fysiologische activiteit en nieuwe activiteiten en werkingsmechanismen worden op deze manier ontdekt. Ruim 30% van onze huidige re-guliere geneesmiddelen is gebaseerd op of ontleend aan een natuurstof, maar slechts 4 % is werkelijk een natuurstof. Wekelijks verschijnen lijsten van chemische structuren van nieuwe natuurstoffen en hun fysiologische activiteiten in de literatuur. Deze aantallen zijn zo groot dat ze de vraag oproepen:"Als al die natuurproducten al die fysiologische activiteiten hebben waarom wordt daar dan niet nog veel meer gebruik van gemaakt bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen". In gesprekken daarover komen dan meerdere antwoorden naar voren.

- De betreffende fysiologische activiteit is niet sterk ge-noeg

- Het natuurproduct heeft te veel bijwerkingen of is te toxisch

- Het betreffende natuurproduct is niet beschikbaar voor testen door ons bedrijf

- De natuurstof is gepubliceerd en kan niet meer gepa-tenteerd worden

- Natuurstoffen zijn vaak aanwezig in complexe mengsels en moeilijk als individuele stof te isoleren en te karak-teriseren

- Natuurstoffen kunnen schaars en moeilijk synthetisch toegankelijk zijn (als de stof belangrijk genoeg is, wordt toch wel een oplossing gevonden, denk aan taxol) - Veel natuurstoffen voldoen niet aan de Lipinski-regels

(zoals molecuul gewicht <500, niet te polair of apolair, etc.) m.a.w. ze hebben geen goede farmacokinetische

eigenschappen en een geringe orale biobeschikbaarheid

en zijn daarom geen goede geneesmiddel-kandidaten

De toon in deze antwoorden sluit een beetje aan bij mijn

eerste punt; het is niet allemaal rozengeur en maneschijn

met die natuurproducten en het is nog niet zo zoals we

het graag zouden zien. Toch is er ook bij wetenschappers

het gevoel dat de natuur goed voor ons zou kunnen

wer-ken, maar het moet eerst wel onderzocht worden. Het

blijkt dan dat de natuurstof vaak wel een aanwijzing kan

opleveren in welke richting het gewenste geneesmiddel

ge-zocht moet worden, maar ook, dat er aan de natuurstof

zoals die geisoleerd wordt uit de natuur nog een en ander

verbeterd moet worden voordat hij als geneesmiddel bij de

apotheker over de toonbank kan.

Een belangrijke rol in dit onderzoek is weggelegd voor de

organische synthese. Synthese van natuurproducten is vaak

nodig om grotere hoeveelheden van de stof in handen te

krijgen voor fysiologische testen. Synthese is ook nodig om

structuurvarianten te maken om structuur-werkings relaties

vast te stellen voor fysiologisch actieve verbindingen. Het

doel van dit onderzoek is om actievere verbindingen te

ma-ken die met minder bijwerkingen een beter genezend effect

hebben dan het originele natuurproduct.

De natuur als inspiratiebron

Uit het vorige onderwerp is duidelijk geworden dat de

na-tuur een grote inspiratiebron is geweest en nog steeds is,

voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen. Er zijn

echter vele andere terreinen waar natuurlijke voorbeelden

hebben geleid en nog steeds leiden, tot nuttige

toepassin-gen.

Het is duidelijk dat natuurstoffen een zeer belangrijke rol

vervullen bij de interactie tussen soorten en individuen en

ze kunnen een grote invloed hebben op het gedrag van

dieren en planten.

- Sexferomonen beinvloeden het sexuele gedrag van

indi-viduen binnen een soort.

- Voedsel stimulantia, vraatremmende stoffen, repellants

en vergiften beinvloeden het voedsel opname gedrag

binnen dier-plant en dier-dier relaties.

- Alarm en verdedigings stoffen hebben invloed op het

gedrag van dieren.

- Stoffen zoals eileg remmers, metamorfose

belemmeren-de of stimulerenbelemmeren-de verbindingen, sterilisatie

induceren-de stoffen en groeiremmers beinvloeinduceren-den induceren-de

ontwikke-ling van een individu.

- Stoffen die dienen om het territorium van een individu

af te bakenen, een spoor te leggen, een nest te bouwen

of de soort te verzamelen, beinvloeden het sociale

ge-drag van een soort.

Er kan van al deze interacties een nuttig gebruik gemaakt

worden in milieuvriendelijke vormen van

gewasbescher-ming. Natuurstoffen zoals feromonen, vraatremmers en

afweerstoffen kunnen een gedragspatroon bij pestinsecten

opwekken dat het gemakkelijker maakt het insect op te

sporen, te verdrijven of te vernietigen.

Samen met de vakgroep Entomologie hebben we veel

onderzoek gedaan naar dit soort interacties. Oe

entomo-loog signaleert het bijzondere gedrag van insecten, de

fyto-chemicus zoekt daarna uit welke chemische boodschapper

daarbij een rol speelt en de syntheticus maakt daarna de

betreffende natuurstof. Zo is onder leiding van prof.

Schoonhoven op de vakgroep Entomologie gevonden dat

koolwitjes een stof aan hun eieren meegeven (een

oviposi-tie remmer) om andere vrouwtjes te waarschuwen dat op

de betreffende koolplant al eitjes zijn afgezet. Het later

mende vrouwtje neemt die waarschuwing ter harte want

haar eitjes zullen later uitkomen dan het eerder

gedepo-neerde legsel. Haar nakomelingen komen daardoor in een

slechte voedselconcurentie positie terecht. Wij hebben de

chemisch structuur van de betreffende natuurstof die

hier-bij een rol speelt kunnen ophelderen en de stof is ook

ge-synthetiseerd.

Het koolwitje legt haar eieren aan de onderkant van het

koolblad maar een volgend koolwitje landt op de

boven-kant van dat blad en tast het af met haar voorpoten. Hoe

detecteert dat laatste vrouwtje vanaf de bovenkant van dat

blad dat er aan de onderkant al eieren gedeponeerd zijn

terwijl ze die niet kan zien? Deze vraag is nog niet

beant-woord maar het zou kunnen zijn dat de koolplant reageert

op de gedeponeerde eieren met de aanmaak van nieuwe

natuurstoffen die zich in de plant verspreiden zodat een

volgend koolwitje die stoffen inderdaad aan de bovenkant

van het blad kan detecteren.

De aanval van insecten of andere dieren op planten

indu-ceert vaak de productie van nieuwe natuurstoffen in die

plant. Deze stoffen, waarvan de biosynthese vaak zeer snel

na de aanval op gang komt, dienen om de aanvaller

verja-gen, te vernietigen of om de plant op andere wijze voor

verdere aanvallen behoeden. Deze geïnduceerde

natuur-stoffen staan bekend onder de algemene naam

fytoalexi-nes. Een plant die in de buurt staat van een soortgenoot

die aangevallen wordt, reageert vaak al op de nieuwe

stof-fen die door de aangevallen plant worden afgescheiden,

bijvoorbeeld door vast met de aanmaak van afweerstoffen

te beginnen. Door middel van deze chemische stoffen

kunnen planten dus met elkaar communiceren en door

tijdige aanmaak van stoffen voor hun verdediging kunnen

grotere populaties planten zich op deze wijze tegen

uit-roeiing beschermen.

Mijn grootmoeder placht te zeggen dat het goed is voor planten om af en toe met ze te praten. Dat zou best eens zo kunnen zijn want wij ademen en wazemen constant stoffen uit die het gedrag van planten zouden kunnen beïnvloeden. Je hoeft niet in sprookjes, mentaal contact, etherische golven of andere bedenksels te geloven om de-ze, vaak wederzijdse, beïnvloeding te verklaren. In vele ge-vallen kan een chemische stof, door het ene organisme af-gescheiden, een respons oproepen in een ontvangend or-ganisme dat in de buurt is. Mijn grootmoeder kreeg ook tranende ogen van primula's en die kwamen dus niet in de vensterbank.

Er is echter nog veel omderzoek nodig, in samenwerking tussen chemici, entomologen en biologen, om geschikte toepassingen voor deze zogenaamde signaalstoffen in de pestbeheersing te ontwikkelen. Gelukkig wordt ook na mijn vertrek de goede samenwerking op het gebied van de chemische ecologie in Wageningen voortgezet. Een tweede onderwerp dat in samenwerking met de vak-groep Entomologie is bewerkt betrof insect antifeedants. Dit zijn planteigen natuurstoffen die insectenvraat rem-men doordat het insect ze niet lust. Je zou deze stoffen uit een plant kunnen isoleren en over andere planten kunnen sproeien ter bescherming. Je kunt ook proberen deze stof-fen of eenvoudige maar werkzame analoga daarvan te syn-thetiseren om zo op een milieuvriendelijke wijze het gewas te beschermen. De entomologen waren geïnteresseerd in de werking van insect antifeedants op het insect, voor ons waren deze natuurstoffen interessante doelmoleculen om te synthetiseren. Hun structuren zijn ingewikkeld en het was een wetenschappelijke uitdaging zo'n totaalsynthese tot een goed eind te brengen en dat is ook gelukt.

De natuur als bron van uitgangsstoffen

De natuur is niet alleen een bron van inspiratie maar ook een goede bron voor allerlei producten. We kennen grote producten zoals zetmeel uit de aardappel, suiker uit biet of riet en vetten uit allerlei zaden en vruchten, maar ook vele kleine producten zoals geneesmiddelen en kleur-, geur- en smaakstoffen. De natuur kan een direct bruikbaar eind-product leveren dat alleen maar geisoleerd hoeft te wor-den, maar ook uitgangsstoffen voor de productie van an-dere nuttige stoffen.

In de laatste tien jaar van het natuurproducten onderzoek in Wageningen is veel aandacht besteed aan het gebruik van natuurstoffen, meestal ruim beschikbare terpenoïden, als uitgangsstof in de organische synthese. In de eerste plaats is daarbij gekeken naar de mogelijkheden van car-von, een stof die uit karweizaad gewonnen kan worden. Als voor deze stof meer gebruiksmogelijkheden ontwik-keld zouden kunnen worden dan zou dat meer mogelijk-heden voor de teelt van karwei opleveren. Er is daarnaast ook uitvoerig onderzoek gedaan naar de gebruiksmogelijk-heden van aromadendreen (een afvalstof uit eucalyptus-olie), larixol (een belangrijk bestandeel van larix terpen-tijn), labdanoleen zuur (een bestanddeel van de hars van

Cistus ladaniferus, een struik uit het Middellandsezee

ge-bied) en solanidine (een alkaloid uit aardappelen). Al dit onderzoek was chemisch en wetenschappelijk zeer interes-sant en het heeft veel goede resultaten en promoties opge-leverd. In natuurproducten chemie en natuurproducten synthese worden nieuwe stoffen geisoleerd, geïdentificeerd en gesynthetiseerd, waarbij forse uitdagingen gesteld wor-den aan de ontwikkeling van nieuwe analytische en syn-thetische technieken.

Samenvattend zou ik willen stellen dat "natuurlijk zeker

goed genoeg is", dat de natuur prachtig in elkaar zit en

ve-le dingen heeft en geeft om te bewonderen. Het is echter

ook goed, kritisch te staan tegenover de producten en

stoffen die de natuur oplevert, deze te onderzoeken en het

goede daarvan te behouden. Daarnaast is het zo dat de

na-tuur veel voortbrengt waar we een voorbeeld aan kunnen

nemen en ons voordeel mee kunnen doen. Dit voordeel

ligt, met betrekking tot natuurproducten, echter niet voor

het opscheppen.

Dames en heren, in de loop van dit college heb ik reeds

mijn leermeester en mijn medewerkers genoemd als

be-langrijke personen die bijgedragen hebben aan het succes

van de bio-organische chemie in Wageningen. Ik wil hen

daarvoor van harte danken.

Het college van bestuur wil ik danken voor het in mij

ge-stelde vertrouwen, tijdens mijn verblijf aan deze instelling

is dat vertrouwen groot geweest hetgeen tot uitdrukking

kwam in substantiële ondersteuning van onderwijs en

onderzoek, met name in de beginperode.

Ik heb in Wageningen ook het genoegen gehad samen te

mogen werken met zeer goede collega's en vooral de

samenwerking binnen de leerstoelgroep is altijd

voortreffe-lijk geweest. Daar wil ik Prof. Henk van der Plas en Prof.

Ernst Sudhölter zeer voor bedanken. We hebben altijd

sa-men de schouders eronder gezet, behalve in de laatste

ja-ren waarin mijn bijdrage klein werd en ik met

bewonde-ring heb gezien hoe Ernst de problemen van de

leerstoel-groep weer in zijn greep heeft gekregen.

Samen met de reeds genoemde werkgroepleiders, zijn het

natuurlijk de promovendi en de afstudeerstudenten

ge-weest, die voor voortreffelijke resultaten in het onderzoek

hebben gezorgd. Deze goede resultaten waren in de latere jaren de basis voor het verkrijgen van financiële ondersteu-ning van onderzoeksprojecten door N W O en de

Europesche Unie. Ik dank hen allen voor hun inzet en doorzettingsvermogen.

A very fruitful, interesting and rewarding cooperation has taken place during the last ten years with the Institute of Bio-organic Chemistry of the Belarussian Academy of Sciences and with the Institute of Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Moldova. Many post docs from these Institutes have visited Wageningen and they all were and are very good chemists. I thank them very much for their efforts and for the confidence that they had in our cooperation. Especially Natasha and Volodya Khripach showed great courage, conficence and friendship, first in initiating this cooperation and later in maintaining it. Together with them and with Volodya Zhabinskii we have written a monography about Brassinosteroïds, which has become a standart in this field. Today I am very proud that twentysix of them are here to celebrate this day with us. I also want to thank Prof, dr Marinus Groen for his part in this cooperation and Organon and the European Union for their financial support.

Mijn familie heeft veel van mijn avonturen in de chemie mee moeten maken. Wij hebben samen in Groningen, Sittard, Son en Wageningen gewoond en gewerkt en lief en leed gedeeld. Zij hebben altijd veel begrip gehad voor de eisen die het werk soms stelde en ik ben hen daarvoor zeer dankbaar.

Dames en heren, ik dank U voor uw aandacht.